病原性グラム陰性菌のリポ多糖の内部コアオリゴ糖の多様性指向の合成

リポ多糖（LPS）は、病原性グラム陰性菌の強力な病原性因子です。宿主と病原体の相互作用におけるLPSの役割をよりよく理解し、LPS内部コア領域の抗原性および免疫原性特性を解明するために、明確に定義されたL-グリセロ-D-マンノエプソース（HEP）と3-デオキシ-αのコレクションを解明するために-d-manno-oct-2-ウロソン酸（KDO）を含む内部コアオリゴ糖が必要です。このニーズに対処するために、私たちは一般的な直交して保護された二糖HEP-KDOに基づいて多様性指向のアプローチを開発しました。この新しいアプローチを利用して、それぞれペスト、髄膜炎、重度の創傷感染を引き起こすY.ペスティス、H。インフルエンザ、プロテウスを含むさまざまな病原性細菌から、それぞれさまざまな病原性細菌からのLPS内コアオリゴ糖の範囲を合成しました。これらの高度に分岐したコアオリゴ糖への迅速なアクセスは、一意のHEPおよび4-アミノ-4-デオキシ-β-L-アラビノース（ARA4N）モノサチャイドと分岐を含むさまざまな柔軟なモジュールとの伸長の基礎として、二糖HEP-KDOコアの精緻化に依存していましたHep-hepの二糖。KDO 7,8-ジオールのレジオおよび立体選択的グリコシル化は、HEP-KDO二糖のKDO部分の8-ヒドロキシル基でARA4N部分の選択的設置の鍵でした。LPS内部コアオリゴ糖の構造は、（1）合成抗原のH NMRスペクトルと分離断片の比較により確認されました。これらの合成LPSコアオリゴ糖は、還元末端ペンチルアミンリンカーを介してキャリアタンパク質に共有結合し、抗原および免疫原性の特性、および診断ツールやワクチンなどの潜在的な用途を探索できます。

Lipopolysaccharide (LPS) is a potent virulence factor of pathogenic Gram-negative bacteria. To better understand the role of LPS in host-pathogen interactions and to elucidate the antigenic and immunogenic properties of LPS inner core region, a collection of well-defined L-glycero-D-manno-heptose (Hep) and 3-deoxy-α-D-manno-oct-2-ulosonic acid (Kdo)-containing inner core oligosaccharides is required. To address this need, we developed a diversity-oriented approach based on a common orthogonal protected disaccharide Hep-Kdo. Utilizing this new approach, we synthesized a range of LPS inner core oligosaccharides from a variety of pathogenic bacteria including Y. pestis, H. influenzae, and Proteus that cause plague, meningitis, and severe wound infections, respectively. Rapid access to these highly branched core oligosaccharides relied on elaboration of the disaccharide Hep-Kdo core as basis for the elongation with various flexible modules including unique Hep and 4-amino-4-deoxy-β-L-arabinose (Ara4N) monosaccharides and branched Hep-Hep disaccharides. A regio- and stereoselective glycosylation of Kdo 7,8-diol was key to selective installation of the Ara4N moiety at the 8-hydroxyl group of Kdo moiety of the Hep-Kdo disaccharide. The structure of the LPS inner core oligosaccharides was confirmed by comparison of (1)H NMR spectra of synthetic antigens and isolated fragments. These synthetic LPS core oligosaccharides can be covalently bound to carrier proteins via the reducing end pentyl amine linker, to explore their antigenic and immunogenic properties as well as potential applications such as diagnostic tools and vaccines.